在電力系統當中，高壓開(kāi)關(guān)柜是一項非常關(guān)鍵的內容，其運行質(zhì)量會(huì )對整個(gè)電力系統的安全、穩定運行造成直接的影響，但在實(shí)際運行中，受到諸多因素的影響，高壓開(kāi)關(guān)柜非常容易出現發(fā)熱故障，從而對其正常運行造成不利影響。而為了對這種情況加以改善，還需要利用無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)對高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行實(shí)時(shí)的監測，使故障隱患能夠及時(shí)的排除，這對于電力系統的安全、穩定運行具有非常重要的意義，所以，有必要針對相關(guān)內容進(jìn)行深入的研究。

1無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)的原理及特點(diǎn)

1.1基本原理

對于無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)而言，其主要原理就是結合各種溫度傳感元件來(lái)進(jìn)行測溫的，而涉及到的溫度傳感元件包括：半導體傳感器、紅外測溫度傳感器、熱敏電阻溫度傳感器、無(wú)源無(wú)線(xiàn)溫度傳感器、聲表面溫度傳感器等等。

1.2技術(shù)特點(diǎn)

第一，安全性，可以通過(guò)點(diǎn)位絕緣安裝，降低爬電影響，所以不會(huì )影響電氣設備的安全運行，具有較高的安全性；第二，準確性，在無(wú)線(xiàn)傳感器系統當中往往會(huì )應用一些精度較高的數字傳感器，且這些傳感器大多以接觸式測溫為主，將傳感器設置在發(fā)熱點(diǎn)附近能夠將測溫部位的溫度變化情況快速、準確測量出來(lái)，從而為監測系統提供準確的測溫數據；第三，靈活性，通常情況下，無(wú)線(xiàn)測溫元件的體積都比較小，因此，其安裝較為方便，能夠進(jìn)行靈活的組網(wǎng)，既可以使用有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，也可以使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，而且能夠滿(mǎn)足多點(diǎn)安裝的需求，確保測量工作的全面性；第四，易用性，通常會(huì )采用模塊化的方式進(jìn)行無(wú)線(xiàn)測溫平臺的設計，通過(guò)這種設計方式，能夠有效提升系統操作的便捷性和簡(jiǎn)單性，且便于和網(wǎng)絡(luò )的連接，實(shí)現系統的自動(dòng)化控制，確保了系統的易用性；第五，能耗低，無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)的應用較為重視低功耗理念的應用，所以在應用該項技術(shù)進(jìn)行測溫時(shí)，不僅不會(huì )造成太大的能源消耗問(wèn)題，還會(huì )使測溫元件的使用壽命得到有效的延長(cháng)。

2在高壓開(kāi)關(guān)柜上應用無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)的必要性

2.1有效降低事故發(fā)生率

從高壓開(kāi)關(guān)柜的應用現狀來(lái)說(shuō)，由于溫度過(guò)高且沒(méi)有及時(shí)發(fā)現而造成事故的狀況越來(lái)越多，利用無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)對其進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控已經(jīng)勢在必行。該技術(shù)能夠幫助相關(guān)工作人員在問(wèn)題發(fā)生初期就采取相應的措施，以此來(lái)避免事故范圍的進(jìn)一步擴大，這對電力系統的整體安全運行有積極的意義。

2.2及時(shí)發(fā)現隱患故障

由于電力資源的應用規模與應用需求不斷增長(cháng)，高壓開(kāi)關(guān)柜多處于長(cháng)時(shí)間運行狀態(tài)，這會(huì )加速其老化的速度。且隨著(zhù)其相應功能的不斷損耗，事故發(fā)生概率會(huì )逐漸提升，應用無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)的報警系統，能夠及時(shí)地發(fā)現系統中存在的隱患與故障，有利于高壓開(kāi)關(guān)柜的長(cháng)時(shí)間運行。

3高壓開(kāi)關(guān)柜中的無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)

3.1整體設計

.       對溫度傳感器進(jìn)行優(yōu)選。由于無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)涉及到各種溫度傳感器，而針對這些傳感器進(jìn)行分析可以發(fā)現，它們都有著(zhù)特定的溫度測量范圍，且適用的溫度環(huán)境也有所不同，但具體應用何種溫度傳感器，需要結合高壓開(kāi)關(guān)柜的具體情況來(lái)考慮，要盡可能的選擇測溫電路簡(jiǎn)單、測量精度高、占用口線(xiàn)少、擴展方便、便于使用以及成本投入低的溫度傳感器，從而為高壓開(kāi)關(guān)柜的平穩運行提供支持。第二，合理選擇高低壓側的信號傳輸方式。對于高壓開(kāi)關(guān)柜中的無(wú)線(xiàn)測溫系統而言，無(wú)線(xiàn)信號傳輸方式是一項需要重點(diǎn)考慮的設計內容，要對其進(jìn)行合理的選擇，而常用的無(wú)線(xiàn)信號傳輸方式包括Zigbee技術(shù)、IEEE802.11技術(shù)、藍牙技術(shù)以及紅外技術(shù)等等，在選擇過(guò)程中，需要對各項技術(shù)的標準、功耗以及抗干擾能力進(jìn)行綜合的考慮。第三，要對高壓側供電方式進(jìn)行科學(xué)的選擇。通常情況下，高壓側電路的供電電源需要具備較為穩定輸出、較強的抗干擾能力。而目前較為常用的幾種供電方式包括CT互感器電源、電池供電、激光供電以及太陽(yáng)能供電等等，其中，CT互感器電源不僅能夠對高壓側供電需求加以滿(mǎn)足，在結構安全性、應用成熟度以及環(huán)境適用性方面也具有較大的優(yōu)勢。

3.2硬件設計

3.2.1微控制器

微控制器作為無(wú)線(xiàn)測溫系統的控制單元，它主要負責讀取溫度數據。

3.2.2溫度顯示儀

溫度顯示儀的主要作用是接收溫度傳感器傳輸過(guò)來(lái)的溫度數據，并且在LCD屏幕上實(shí)時(shí)顯示該數據的真實(shí)數值，再將溫度數據的數值與地址傳輸到監控中心。

3.2.3溫度采集器

溫度采集器是硬件設計的主要內容，其主要包括電源設備、通信設備和傳感器設備。

3.2.4傳感器設備

傳感器設備主要負責溫度節點(diǎn)的溫度數據采集與轉換，通信設備的主要作用是處理和傳輸數據。

3.2.5協(xié)調器

協(xié)調器與終端相比，雖然沒(méi)有測溫功能，但是它添加了相關(guān)接口芯片。

3.2.6綜合管理

為了方便對無(wú)線(xiàn)測溫系統硬件的后續管理，同時(shí)也為了保障高壓開(kāi)關(guān)柜的安全運行，一般情況下會(huì )選擇將傳感器設備進(jìn)行牢固捆扎后，再安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜刀閘的A相、B相或者C相的相關(guān)位置。

3.3軟件設計

軟件在無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)的應用過(guò)程中起著(zhù)重要的作用，主要包括預警、系統數據顯示與系統配置錄入等功能，是相關(guān)工作人員進(jìn)行應用管理的窗口。無(wú)線(xiàn)測溫軟件系統在初始化后，可以直接對各溫度點(diǎn)的溫度進(jìn)行信息采集，然后再傳輸溫度數據與傳感器編號。在利用無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)進(jìn)行測溫時(shí)，監控中心裝設有監測工作站，利用CAN總線(xiàn)，已經(jīng)安裝軟件的計算機可與溫度顯示儀直接相連。溫度顯示儀在接收到溫度數據后，會(huì )顯示出溫度數據的實(shí)時(shí)數值與對應的傳感器編號，然后數據處理器會(huì )將得到的溫度數據值與正常的溫度值進(jìn)行比較，如果采集到的溫度數據值或者溫度變化率超過(guò)正常溫度值與正常范圍，就會(huì )被系統判斷為超溫，發(fā)出相應的警報，并在LCD屏顯示；這種警報信號會(huì )通過(guò)通信單元傳輸到主控站的監控中心，提醒相關(guān)工作人員采取合理的應對策略，如果無(wú)線(xiàn)測溫軟件系統判斷溫度未超過(guò)限值，同樣會(huì )在LCD屏中顯示出相應的溫度值，并傳送到監控中心。

3.4相關(guān)測試

通過(guò)建立無(wú)線(xiàn)測溫系統可以有效地實(shí)現無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)在高壓開(kāi)關(guān)柜中的應用，應用該系統對3臺高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行測試，每臺高壓開(kāi)關(guān)柜內設有2個(gè)溫度測點(diǎn)，設定溫度限制值為40℃。由溫度監測界面可以看出，一旦測點(diǎn)溫度超出異常值，就會(huì )在顯示屏中發(fā)出預警信息，并通知相關(guān)工作人員，從而及時(shí)遏制狀況的進(jìn)一步擴散，且該系統簡(jiǎn)單易懂，方便相關(guān)工作人員便捷地監控實(shí)時(shí)溫度。

4安科瑞無(wú)線(xiàn)測溫系統

4.1系統結構

Acrel-2000T無(wú)線(xiàn)測溫監控系統通過(guò)RS485總線(xiàn)或以太網(wǎng)與間隔層的設備直接進(jìn)行通訊，系統設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規約，安全性、可靠性和開(kāi)放性都得到了極大地提高。該系統具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線(xiàn)、棒圖、報表和用戶(hù)管理功能，可以監控無(wú)線(xiàn)測溫系統的設備運行狀況，實(shí)現快速報警響應，預防嚴重故障發(fā)生。

溫度在線(xiàn)監測系統結構圖

4.2系統功能

測溫系統主機Acrel-2000T安裝于值班監控室，可以遠程監視系統內所有開(kāi)關(guān)設備運行溫度狀態(tài)。系統具有以下主要功能：

.       溫度顯示：顯示配電系統內每個(gè)測溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值，也可實(shí)現電腦WEB/手機APP遠程查看數據。

.       溫度曲線(xiàn)：查看每個(gè)測溫點(diǎn)的溫度趨勢曲線(xiàn)。

.       運行報表：查詢(xún)及打印各測溫點(diǎn)時(shí)間的溫度數據。

.       實(shí)時(shí)告警：系統能夠對各測溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音報警功能，能夠對所有事件發(fā)出語(yǔ)音告警，告警方式有彈窗、語(yǔ)音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時(shí)提醒值班人員。

.       歷史事件查詢(xún)：能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析等。

4.3系統硬件配置

溫度在線(xiàn)監測系統主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統主機組成，實(shí)現變配電系統關(guān)鍵電氣部位的溫度在線(xiàn)監測。

5結束語(yǔ)

綜上所述，針對高壓開(kāi)關(guān)柜的無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)加強研究與應用，能夠使高壓開(kāi)關(guān)柜中的發(fā)熱問(wèn)題得到有效的解決，這對于電網(wǎng)的安全、穩定運行具有至關(guān)重要的作用，因此，相關(guān)領(lǐng)域一定要對無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)進(jìn)行深入的研究，并結合實(shí)際情況，在高壓開(kāi)關(guān)柜當中進(jìn)行合理的應用，使其能夠在電網(wǎng)運行過(guò)程中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

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